三号锅炉水吹灰器运行故障原因分析与治理.docVIP

三号锅炉水吹灰器运行故障 原因分析与治理 李会欣 （元宝山发电厂） 摘要：#3锅炉水力吹灰器故障率高、调节线性差，对水冷壁管表面造成很大的热冲击，致使吹灰区域的水冷壁管外表面产生严重的热冲击裂纹，严重威胁着#3锅炉的安全经济运行。本文针对#3锅炉水吹灰器存在的问题，详细分析了缺陷产生原因，同时，结合现场实际提出了科学的完善性改造方案。 关键词：水吹灰器　热冲击　流量特性　 改造 1　概述 水吹灰器是用水作吹灰介质，通过喷嘴作用，形成高速射流，利用水射流对渣的“激冷淬裂”原理，来清除锅炉蒸发受热面上的流态渣或粘性渣（既利用冷水使水冷壁管上的熔融状的流态渣先凝固，由于水的汽化潜热很大，它会很快的被蒸发掉，使渣层产生很大的应力而碎裂，并从管壁上脱落）。水吹灰器吹扫时，吹灰器螺旋杆边旋转、边行进，至起喷位置后，通过锥型滚筒控制阀门开启，吹灰管边旋转、边行进、边吹扫直至前端点，然后反向边旋转、边后退、边吹扫，返至起喷位置后，阀门关闭，吹灰管继续边转边退至停吹位置。吹扫时，从喷嘴出来的水束向炉墙螺旋喷射，水束的吹扫面呈环行，吹扫范围可根据需要调整凸轮角度在 30°—360°内变化。 2　#3炉水吹灰器运行情况及原因分析 2.1　设备现状 我厂#3锅炉蒸发受热面安装了80台湖北锅炉辅机厂生产的L7-1-S型水力吹灰器，在运行中，吹灰器枪管烧损频繁、喷嘴堵塞严重；提动阀在吹灰时振动较严重，而且起喷位置、阀门开启高度不一致；在停炉期间对锅炉水冷壁检查发现：水吹灰器区域水冷壁管出现大面积的热疲劳裂纹；同时，由于原水吹灰器设计缺陷，吹灰器检查、检修困难，减速箱油面镜漏油甚至脱落，吹灰器盘根漏泄频繁。这些缺陷不仅增加了#3炉水吹灰器检修、维护费用和工人的劳动强度，而且严重影响和威胁着#3锅炉的安全经济运行。 2.2　原因分析 2.2.1　水吹灰器枪头频繁烧炸 经过对水吹灰器进行现场测量，发现水吹灰器停吹时，炉墙中间位置的水吹灰器枪头距水冷壁中心线为30-50mm，角部水吹灰器枪头甚至伸进水冷壁中心线以内10-20mm。由于水吹灰器停吹时，提动阀关闭，枪管内无冷却介质，枪头距水冷壁中心线过近造成枪头严重过热。而且在吹灰时，提动阀开启温度较低的水流喷射到温度较高的枪管，使吹灰枪头温度急剧下降，吹灰结束后，枪头温度又很快上升，这种往复的温度变化在枪头区域引起较大的交变应力，当达到一定次数或程度后，必然导致枪头炸裂。 2.2.2　水冷壁疲劳裂纹 由于水吹灰器吹扫时，势必在吹扫区域水冷壁管壁上产生瞬时温降，而水吹灰器对水冷壁热冲击大小主要取决于水吹灰器吹扫过程中各点的流量线密度（即单位长度上受到喷射介质的质量）。#3锅炉L7-1-S型水吹灰器在设计上采用锥形滚筒作为开阀机构，使吹扫压力随着吹灰管的深入、射程的加大而逐渐升高，以保持不同半径处的线密度相近。但是由于其提动阀调节特性差、锥形滚筒设计锥度小、制造工艺质量差，使水吹灰器在实际的吹扫过程中未能实现线密度均匀这一设计目的。根据对#3炉水吹灰器提动阀流量特性试验发现：由于原阀门阀芯设计不合理、阀座喉径偏大，致使阀门调节特性极差，阀门起喷点流量过大，紧接着达到了最大流量，因此吹扫过程中各点的线密度不均匀，对锅炉水冷壁造成较大的热冲击，导致水冷壁吹扫区域出现大面积疲劳裂纹。 2.2.3　减速箱油面镜漏油 #3锅炉水吹灰器减速箱油面镜原设计为镶嵌式硬塑油面镜，靠“O”型胶圈密封，运行期间由于水吹灰器工作环境温度高，油面镜本体及“O”型圈受热变形，极易发生油面镜松脱现象，导致减速箱漏油严重，即不利于减速箱的长周期运行，又影响文明生产。 3　改造措施 针对#3锅炉水吹灰器存在的问题，根据历次改造经验和现场的实际，在2004年#3锅炉大修中主要进行了以下几方面改造： 3.1　增加吹灰器空行程，避免枪头过热 将水吹灰器弯管组件割断后焊接200mm长短管，使水吹灰器最大行程增加了200mm，同时将水吹灰器支架、内芯管、丝杠、拉杆、联接轴等部件加长200mm，保持吹灰行程、起吹点和吹扫范围不变。改造后吹灰器整体后移400mm，吹灰器停吹时，吹灰枪管全部在墙盒外部，避免了枪头过热烧损，同时，也方便了水吹灰器枪管的检查和检修（见水吹灰器改造安装图）。 图1　#3炉水吹灰器改造安装图 3.2　提动阀设计改型更换 针对#3锅炉水吹灰器提动阀存在的问题，联系由青岛瑞莱德电力设备有限公司设计人员对提动阀阀芯结构型式改进，并提供了改型后提动阀流量特性曲线及分析报告。改型后的提动阀采用锥形阀芯，阀座与阀体采用螺纹连接，同时将阀座喉径缩小，经过6kgf/cm2、10kgf/cm2、13kgf/cm2、15kgf/cm2四种压力进行试验，其对应的流量特性较好，近似一条直线，说明阀门在不同开度下流量是逐渐增大的，与水吹灰器吹扫半径的增大所需流量的